关于恒星的这个经典理论 中国天文学家最新研究提出了挑战******
中新网北京1月19日电 (记者 孙自法)广袤宇宙的千亿星系中无时无刻不在诞生着新的恒星,同一恒星形成区会批量形成许多不同质量的新生恒星。长期以来,“恒星初始质量分布规律不变”一直是天文界关于恒星演化研究的一个经典理论。
这一恒星经典理论绝对正确吗?恒星初始质量分布规律真的一成不变吗?中国科学院(中科院)国家天文台刘超研究员领导的合作团队最新研究发现,“恒星初始质量分布规律”会随着恒星金属元素含量和年龄发生显著变化,对其“不变”的经典理论提出挑战。
中国天文学家完成的这项刷新人类认知、将对天体物理多个领域研究产生深远影响的重大科研成果论文,北京时间1月19日凌晨在国际著名学术期刊《自然》发表。论文通讯作者刘超形象科普称,这也就是说,宇宙不同的地方必须用不同的“尺子”丈量,才能得到正确的测量结果。
终结恒星初始质量分布规律是否变化争议
中科院国家天文台介绍说,该台联合北京师范大学天文和天体物理前沿科学研究所、南京大学、中科院紫金山天文台等研究人员,发挥国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,LAMOST)光谱数据超大样本优势,并结合欧洲空间局盖亚(Gaia)卫星数据,研究发现天体物理学中一个非常重要的基础概念——“恒星初始质量分布规律”会随着恒星金属元素含量和年龄发生显著变化,从而对“恒星初始质量分布规律不变”的经典理论提出挑战,并刷新了人类对这一基本概念的认知。
研究团队在本次研究中发现,他们首次清晰观测到年轻的小质量恒星数量比例明显高于年老的恒星。此外,金属含量越高的恒星家族中小质量恒星数量比例也越多。这是天文学家首次如此清晰地观测到恒星初始质量分布规律随着恒星金属元素含量和年龄发生了显著变化,直接导致恒星初始质量分布规律在宇宙中普适不变的基本假设不再成立,也终结了一直以来天文界关于恒星初始质量分布规律是否变化的争议。
恒星初始质量函数领域国际权威、德国波恩大学教授帕弗尔·库鲁帕(Pavel Kroupa)评价认为,这项研究基于大样本观测获取的高质量数据,揭示了银河系中恒星初始质量函数与银河系演化历史和环境相关,对于深入理解银河系中不同环境不同时间恒星形成的性质非常重要。
图中横坐标显示恒星星族的金属元素含量(金属丰度),数值越大金属丰度越高。纵坐标显示恒星初始质量函数的形状,α数值越大表示质量较小的恒星比例越高。红色圆点显示年老星族α值比较小,即质量较小恒星的比例低;蓝色三角形显示较年轻恒星随着金属丰度变高,α值也增加,即质量较小恒星的比例增加。中科院国家天文台 供图9万多精细样本直接获取恒星初始质量函数
论文第一作者、中科院国家天文台博士研究生李佳东解释说,恒星初始质量分布规律,天文学上通常称为恒星初始质量函数,它描述了一群恒星在刚刚诞生时,不同质量的恒星所占的比例。在整个天体物理研究中,恒星初始质量函数是现代天文学中一个非常基础的物理概念,对许多关键天体物理学问题的研究起到至关重要的作用。
半个多世纪以来,天文学家通常认为恒星初始质量函数在宇宙各处及各个演化阶段是普适不变的,并作为基本假设在星系形成与演化、星团结构和演化、双星演化,甚至太阳系外行星以及引力波等诸多天体物理研究领域广泛应用,几乎成为天体物理教科书中的“经典假设”。
不过,天文学家近年来通过各种新的观测,发现恒星初始质量函数很有可能不是普适不变的。论文合作者、南京大学天文系教授张智昱指出,一些迹象显示,在恒星形成活跃的环境中大质量恒星的比例更高,这意味着恒星初始质量函数可能不是普适的。
恒星初始质量函数在宇宙各处是否变化成为困扰天文学家的重要问题,需要在银河系中找到更为直接有力的观测证据。近年来,随着郭守敬望远镜、盖亚卫星等中外大型天文设施投入观测运行,并获得海量观测数据,助力中国天文学家发现恒星初始质量函数变化的直接证据。
研究团队发挥郭守敬望远镜大样本光谱数据优势,筛选出迄今最精细的9万多颗太阳邻域的恒星样本,并获取了每颗恒星的金属元素含量和质量。结合盖亚卫星观测数据,他们首次通过俗称“数星星”这一最直观的恒星计数法,对具有不同金属元素含量和年龄的恒星进行统计,从观测角度直接获取了几乎不依赖于任何模型的恒星初始质量函数。
宇宙不同地方需要合适“尺子”正确测量
研究团队认为,无论是测量宇宙不同阶段星系中暗物质和重子物质质量、构建星系化学演化,还是理解恒星形成过程、分析双星演化的物理机制、探测太阳系外行星,甚至包括研究恒星级引力波事件等一系列天体物理学前沿问题的研究,都将因恒星初始质量函数的变化而受到挑战。
刘超以“尺子”作比喻指出:“这如同是一把会随着环境变化的‘尺子’,不能用同一把‘尺子’丈量宇宙的不同地方。在宇宙不同地方,天文学家需要更换合适的‘尺子’,才能得到正确的测量结果。例如,使用银河系目前的‘尺子’就无法测量早期的宇宙”。
论文合作者、中科院紫金山天文台符晓婷副研究员补充说,如此复杂变化的恒星初始质量函数,对恒星形成理论也提出了严峻的挑战。
中科院国家天文台表示,这一原创性成果是中国天文大科学装置郭守敬望远镜在前沿基础研究领域取得的又一项突破性进展。未来,中国将发射中国空间站工程巡天望远镜(CSST),将助力天文学家在银河系更深远区域及近邻星系中进一步验证该重大发现,为更深入理解恒星初始质量函数和恒星形成的物理过程,提供更加丰富的天文观测数据。(完)
古老夏布,织就新锦绣(护文化遗产 彰时代新义)****** 支持传习授徒,加快非遗产品走向市场,江西宜春袁州区—— 古老夏布,织就新锦绣(护文化遗产 彰时代新义) 本报记者 朱磊 王丹 核心阅读 夏布,是以苎麻为原料手工纺织而成的麻布,织造技艺历史悠久。为了推动非遗的传承创新,江西宜春袁州区鼓励设立非遗研究基地,支持传承人传习授徒,加快工艺产品推向市场,进一步提升传承人技能艺能。如今,古老夏布变身版画、灯具、帆布袋等,为更多人所知,也日益赋彩生活。 走进江西省宜春市袁州区隐逸轩工作坊,只见一只花纹繁复、色泽玲珑的花瓶立在桌上。看去像是瓷器,拿在手中掂量却质地轻薄。“这个瓶子啊,是‘布’做的。”工作坊负责人王春根笑着卖起关子。 在袁州区,活跃着一群和王春根一样守护古老夏布的人,他们有的致力于钻研非遗技艺,培养年轻传承者;有的坚持寻找非遗与市场的结合点;还有的聚拢懂得夏布织造的人,带动乡村振兴。 袁州区也努力为这群人提供更大的舞台:探索建立代表性传承人认定和退出机制、考核奖惩激励制度。鼓励设立传承人工作室、非遗研究基地,支持非遗代表性传承人开展教学研究、传习授徒,加快工艺产品推向市场,进一步提升传承人技能艺能。 钻研技艺,匠心守护古老非遗 夏布,是以苎麻为原料手工纺织而成的麻布。早在周代,中国就已用自然发酵方法加工麻料。唐宋以来,宜春以生产优质苎麻著称,袁州夏布历史悠久。 “苎麻纤维是中空的,它吸湿排汗、抗菌防臭,特别适合夏天使用。”出生于宜春万载县的王春根说,“我是从小睡着夏布帐子、穿夏布衣裳长大。” 大学毕业后,王春根偶然察觉到古老夏布的困局。“2008年,被评为国家级非遗的夏布织造技艺在广场上现场展演,我自豪地和周围人介绍家乡的宝贝,大家却都不太了解。”那两年,每逢春节回乡,王春根就去问村里的老人,夏布如何了?在得知夏布因缺乏创新、市场不畅导致生产后继无人、千年技艺濒临失传后,王春根坐不住了。 王春根尝试将夏布加工成折扇、做成衣服,但市场接受程度都不理想。他从博物馆里一块东周时期的苎麻印花布中得到启发:夏布上能否进行版画创作? “如果能结合我们宜春本地的夏布,使用丝网创作的方式将民俗画搬到夏布上,肯定会有不一样的效果。”王春根与宜春籍书画艺术家任静一拍即合,宜春夏布版画就此诞生。 2011年,王春根牵头成立了夏布印花质量控制小组,在不到半年的时间里,先后试制了500多个印版,印坏了1万多片夏布,终于掌握现代丝网分色制版技术,解决了使用丝网版画技艺对夏布进行图案处理这一规模化生产难题。在夏布上进行创作,结合电脑技术可以做到标准化分色、调色,从而实现标准化量产。新创造出的版画图案,还可以印制到夏布制成的帆布包袋、帐子、茶席等装饰、实用物品中。 创新设计,夏布走进日常生活 穿针、引线、搓捻、编织……上下翻飞,一只由夏布制作的蝴蝶就出现在李凤娟手下。90后李凤娟是宜春职业技术学院的毕业生,也是王春根的得意门生之一,如今她正努力让这项古老非遗为更多人所看见。 在袁州区,非遗进社区、非遗进校园等常态化活动,推动了夏布制作、版画、脱胎漆器等传统美术、传统技艺及其他传统工艺融入生活。在此推动下,夏布的传承与创新都取得了不错的效果。2016年,王春根与宜春职业技术学院合作创建了宜职众创空间,自己也成为学院在校外的“双创”导师,带动学生创新创业项目80多个,参与创业人数900多人。任静开办了宜春夏布画非遗传习所,传授夏布画核心技艺,并在中小学课堂授课,先后培养夏布画学生300多人。 “2016年,大二的我加入众创空间下设的非遗社团,为基地提供夏布画作。”李凤娟学习美术设计出身,一次偶然的机会,她在老师的指导下做了一盏手工灯。正是那一盏灯,激发了她的创业灵感。结合自己在社团创作夏布画的经历,李凤娟设计出自己的作品——夏布灯。 不同的纺织手法,能产出不同的夏布。有粗质麻条,亦有柔软细腻。配以不同的染印工艺,夏布可有千万变化,不同组合之下,更能做成各类造型别致的装饰物。夏布灯的概念和系列作品大受欢迎,2019年,由李凤娟领衔的“素手工坊”项目获得第五届江西省“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖。 2018年,李凤娟从学校毕业,工坊也越开越大。从工作室到研学基地,从夏布饰品、夏布灯、夏布枕到帆布袋,夏布衍生出众多可能性。尤其是体验夏布制作的研学课程,自今年8月研学基地开业以来,已经吸引了数千名孩子参与。 “想让夏布流传下去,还是要让更多人接触,要归于生活。”李凤娟说。如今,她正在酝酿自己的新作品:丝瓜络和夏布相结合的灯具。把晒干的瓠子慢慢剥掉外皮,留下纹络,再将夏布与之拼接,由此作为灯具外壳。在工作室,已经有几盏成品灯,一抹柔光散开,照出了夏布的千变万化。 发展产业,带动乡亲就业增收 在袁州区洪塘镇袁桂香的家里,靠墙一侧机器嘎吱作响,屋内悬挂着几段织成的夏布,袁桂香脚下不停,一手控制织布机,一手操作梭子,只见梭子在纱线上快速移动,一块夏布就这样在经纬纵横中织就。 今年71岁的袁桂香曾是贫困户。2019年开始,有着夏布织造手艺的袁桂香,进入钟福才担任厂长的洪塘镇诚信夏布厂务工,每天收入近百元。 近年来,为了解决苎麻原材料不足等问题,王春根积极推动工坊和过去生产夏布的乡镇展开合作。在钟福才的夏布厂,夏布生产均采用全手工制作工艺,他也是袁州区夏布制作技艺代表性传承人。 如今,通过采取“公司+工坊+农户”的方式,王春根在万载县、袁州区及宜阳新区等地设立苎麻制品专业合作社和苎麻制品厂,形成了差异化的宜春苎麻非遗产品线。这些工坊吸纳300多人参与到苎麻种植、麻料加工、夏布织造、苎麻纸捞制等传统手工技艺中来,带动了乡亲们就业增收。 夏布产业的发展,让王春根对于苎麻创意产业有了更多的思考和信心。 王春根成立了“复活”苎麻纸古法工艺的团队,反复试验研究,最终于2014年“复活”失传的苎麻纸古法工艺。2015年“一种苎麻纸的制作方法”获得国家发明专利证书。2016年12月,“万载苎麻纸手工制作技艺”被列入江西省第五批省级非物质文化遗产代表性项目名录。 复活古法的同时,王春根也开发新产品。截至目前,他共孵化出20多个宜春苎麻非遗IP,研发生产的夏布苎麻制品近100个系列,单品数量达1600多个。“苎麻易种易管理,年年都会重新生发,一年可收获三四次麻皮。”王春根说,“希望通过传承、创新、创业,推动大众参与,推动产业发展。”他最大的心愿就是让夏布苎麻产业“活”起来,“匠从八方来,麻品天下走。” (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |